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第一章 数据通信基础

一、基本概念

码元速率：单位时间内通过信道传送的码元个数，如果信道带宽为T 秒，则码元速率1B T =。

若无噪声的信道带宽为W ，码元携带的信息量n 与码元种类N 关系为2log N n =，则

极限数据速率为

22log 2log N N R B W ==

有噪声的极限数据速率为

(1)2log S N C W += 1010log S N dB =

其中W 为带宽，S 为信号平均功率，N 为噪声平均功率，S N 为信噪比

电波在电缆中的传播速度为真空中速率的2/3左右，即20万千米/秒

编码：

单极性码：只有一个极性，正电平为0，零电平为1；

级性码：正电平为0，负电平为1；

双极性码：零电平为0，正负电平交替翻转表示1。

这种编码不能定时，需要引入时钟

归零码：码元中间信号回归到零电平，正电平到零电平转换边为0，负电平到零电平的转换边为1。这种码元自定时

不归零码：码元中间信号不归零，1表示电平翻转，0不翻转。

双相码：低到高表示0，高到底表示1。这种编码抗干扰性好，实现自同步。

曼彻斯特码：低到高表示0，高到底表示1。相反亦可。码元中间电平转换既表示数据，又做定时信号。用于以太网编码，编码效率为50%

差分曼彻斯特码：每一位开始处是否有电平翻转，有电平翻转表示0，无电平翻转表示1。中间的电平转换作为定时信号。用于令牌环网，编码效率为50%。

ASK 、FSK 和PSK 码元种类为2，比特位为1。DPSK 和QPSK 码元种类为4，比特位为2。QAM 码元种类为16。

一路信号进行 FSK 调制时，若载波频率为 fc , 调制后的信号频率分别为 f1 和 f2 (f1

编码技术：常用编码技术为脉冲编码调制技术。需要经过取样、量化和编码3个步骤。

在数字系统中，将数字信号转换成模拟信号成为调制；将模拟信号转换为数字信号成为解调。

尼奎斯特采样定理：采样速率大于模拟信号最高频率的2倍。

复用技术：

例： 10个9.6Kbps 的信道按照统计时分多路复用在一条线路上传输，假定信道只有